1. Сетевые топологии: понятие, сравнительные характеристик



страница1/7
Дата20.11.2016
Размер0.99 Mb.
Просмотров878
Скачиваний0
  1   2   3   4   5   6   7

Оглавление


1. Сетевые топологии: понятие, сравнительные характеристики. 2

2. Протокол ICMP. Модель, основные команды, безопасность, производительность. 6

3. Сетевые системы хранения данных: SATA, PATA, iSCSI 10

4. Понятие о кластеризации: основные определения и термины. Классификация. Сферы применения. 12

5. Модель OSI. 17

6. Протокол TFTP. Модель, основные команды, безопасность, производительность. 18

7. Конвергенция сетей. 19

8. Архитектура систем хранения данных SAN 20

9. Основные устройства физического уровня модели OSI и их характеристики 21

10. Архитектура систем хранения данных NAS 22

11. Архитектура систем хранения данных DAS 23

12. Виды и характеристики физических каналов передачи данных 24

13. Ethernet. Особенности физической реализации. 26

14. Архитектуры систем хранения данных: Сравнительные характеристики DAS, NAS, SAN, рекомендации по применению. 27





1. Сетевые топологии: понятие, сравнительные характеристики.


Набор правил для физического соединения узлов сети и организации взаемодействия сетевых устройств называется сетевой топологией.

Конфигурация физических связей определяется электрическими соединениями узлов сети между собой и может отличаться от конфигурации логических связей. Логические связи представляют сбой маршруты передачи данных между узлами сети и образуются путем соответствующей настройки коммуникационного оборудования.


Топологии сетей можно разделить на две основные группы: полносвязные и неполносвязные (рис. 1).



сетевые топологии

Рис. 1. Топологии сетей.

В сети с полносвязной топологией каждый компьютер сети напрямую связан с каждым компьютером этой сети (рис. 2).
Примером такой сети является сеть ячеистой (сотовой) топологии.

В некоторых литературных источниках сеть с неполной сотовой структурой (с отсутствием одной или нескольких связей) называют ячеистой. В данном случае в такие подробности мы вдаваться не будем.



сеть сотовой топологии

Рис. 2. Сеть сотовой топологии.



Преимущества сотовых сетей:

  • Высокая надежность, обусловленная избыточностью физических связей.

  • простота диагностики.

Недостатки сотовых сетей:

  • Необходимость наличия у каждого компьютера сети большого числа коммуникационных портов для соединения со всеми другими компьютерами.

  • Необходимость выделения отдельной электрической линии связи для каждой пары компьютеров.

  • Вышеперечисленное обуславливает высокую стоимость сотовой сети.

  • Сложность инсталляции и реконфигурации добавления или удаления новых узлов).

Большинство сетевых топологий имеет неполносвязную структуру. К основным видам неполносвязных топологий можно отнести: шину, звезду, кольцо и смешанная топология.
 

Сети шинной топологии

В сетях с шинной топологией каждый компьютер сети подключен к одному общему кабелю (рис. 3).



сеть шинной топологии

Рис. 3. Сеть шинной топологии.

В шинной топологии отсутствуют активные схемы передачи сигнала от одного компьютера к другому. Когда одна из машин посылает сигнал, он свободно путешествует по всей длине кабеля. Достигнув конца кабеля, сигнал отражается и идет в обратном направлении (зацикливание). Для предотвращения зацикливания сигнала в сетях с шинной топологией обязательно использование оконечной нагрузки (терминатора) на обоих концах кабеля.
Сигнал, посланный одной машиной, получают все компьютеры, подключенные к шине. Принимает же его только машина, адрес которой совпал с адресом получателя, закодированном в сообщении.
В каждый момент времени только один из компьютеров может передавать сигнал, остальные должны ждать своей очереди. Соответственно, пропускная способность сетей с шинной топологией невелика и ограничивается не только характеристиками кабеля, но и логической структурой сети.

Достоинства шинной топологии:


  • Низкая стоимость.

  • Простота расширения (простота подключения новых узлов и объединения двух подсетей с помощью повторителя).

Недостатки шинной топологии:

  • Низкая производительность.

  • Низкая надежность (частые дефекты кабелей и разъемов).

  • Сложность диагностики при разрыве кабеля или отказе разъема.

  • Любой дефект кабеля или разъема приводит к неработоспособности всей сети.

Из всего вышесказанного можно заключить, что шинная топология может применяться при небольшом числе узлов в сети и невысокой степени взаимодействия между ними. Вместе с тем, такая сеть отличается низкой стоимостью.
   

Звездообразная топология

В сетях звездообразной топологии (рис. 3) каждый узел подключается отдельным кабелем к общему устройству, называемому концентратором (хабом). Концентратор передает данные от одного компьютера другому или всем остальным компьютерам сети.



сеть звездообразной топологии

Рис. 4. Сеть звездообразной топологии.

Топология звезда позволяет использовать для подключения компьютеров различные типы кабелей. Наличие концентратора чаще всего делает возможным использование нескольких типов кабелей одновременно.

Достоинства звездообразной топологии:


  • Более высокая пропускная способность по сравнению с шинной топологией.

  • Выход из строя одного узла или нескольких узлов не влияет на работоспособность остальной сети.

  • Легкость включения в сеть новых узлов.

  • Возможность использования вместо хаба коммутатора (для фильтрации траффика, а также для мониторинга сети).

  • Возможность использования в одной сети нескольких типов кабелей.

  • Легкость создания подсетей путем приобретения дополнительного концентратора, подсоединения к нему машин и соединения концентраторов между собой.

Недостатки звездообразной топологии:

  • Ограниченная возможность увеличения числа узлов сети (ограничивается количеством портов концентратора).

  • Зависимость работоспособности сети от состояния концентратора.

  • Высокий расход кабеля (отдельный кабель для подключения каждого компьютера).

  • Более высокая стоимость по сравнению с шинной топологей (затраты на хаб и кабель).

Таким образом, сети звездообразной топологии целесообразно прокладывать в зданиях (помещениях), в которых от каждого компьютера можно проложить кабель до концентратора. При планировании такой сети особое внимание следует уделить выбору концентратора.
 
 

Кольцевая топология

В сетях с кольцевой топологией (рис. 5) каждый компьютер подключается к общему сетевому кабельному кольцу, по которому передаются данные (в одном направлении).



сеть кольцевой топологии

Рис. 5. Сеть кольцевой топологии.

Каждый компьютер, получив данные, сверяет адрес получателя с собственным и в случае из совпадения копирует данные в свой внутренний буфер. Сами данные при этом продолжают движение по кольцу и возвращаются к отправителю. Если, получив данные, компьютер обнаружил, что его адрес не совпадает с адресом получателя, он ретранслирует данные следующему компьютеру в кольце.

В качестве среды передачи данных для построения сети кольцевой топологии чаще всего используют экранированную или неэкранированную «витую пару», а также оптоволоконный кабель.

Для решения проблемы коллизий (когда два или более компьютеров одновременно пытаются передать данные) в сетях с кольцевой топологией применяется метод маркерного доступа. Специальное короткое сообщение-маркер постоянно циркулирует по кольцу. Прежде чем передать данные, компьютер должен дождаться маркера, прикрепить данные и служебную информацию к нему и передать это сообщение в сеть.
В быстрых сетях по кольцу циркулируют несколько маркеров.

Существуют две наиболее известных технологии сетей, основанные на кольцевой топологии - технология Token Ring и технология FDDI.



Сетевая технология - это согласованный набор стандартных протоколов и реализующих их программно-аппаратных средств, достаточный для построения сети.

В технологии Token Ring реализован метод маркерного доступа, описанный выше.


В технологии FDDI применяется два кольца. При нормальном состоянии сети функционирует только одно из колец, второе позволяет сохранить работоспособность сети в случае отказа узла. Такая сеть обладает высоким быстродействием и чрезвычайной отказоустойчивостью.

Достоинства кольцевой топологии:

  • При передачи данных не возникает потери сигнала (благодаря ретрансляции).

  • Не возникает коллизий (благодаря маркерному доступу).

  • Высокая отказоустойчивость (в технологии FDDI).

Недостатки кольцевой топологии:

  • Отказ одного узла может привести к неработоспособности всей сети (в технологии Token Ring).

  • Добавление/удаление узла вынуждает разрывать сеть.

Таким образом, кольцевая топология целесообразна для построения надежной или/и высокоскоростной сети, существенное наращивание которой не планируется или маловероятно.
   

Смешанная топология

Большинство более или менее крупных сетей имеют смешанную топологию, в которой можно выделить отдельные фрагменты типовых топологий (рис. 6).



сеть смешанной топологии

Рис. 6а. Сеть смешанной топологии (звезда-звезда).

Появление смешанных топологий обусловлено, как правило, необходимостью наращивать и модернизировать сеть. Часто суммарные затраты на постепенную модернизацию оказываются существенно большими, а результаты меньшими, чем при тратах на глобальную замену морально устаревших сетей.

сеть смешанной топологии

Рис. 6b. Сеть смешанной топологии (звезда-шина).

Сети смешанной топологии обладают достоинствами и недостатками, характерными для составляющих их топологий.



Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5   6   7


База данных защищена авторским правом ©nethash.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал